Copper for Contacts | Nieuw procedé verlaagt productiekosten zonnecellen

Wilt u een bijdrage leveren aan het optimaliseren van zonnecellen?

Neem dan contact met ons op.

e-mail

Zonnecellen zijn goedkoper te fabriceren door de zilverdeeltjes in de printpasta’s te vervangen door koper. De prijs van dat erts ligt veel lager, maar heeft één groot nadeel: koper corrodeert sneller waardoor het in beginsel ongeschikt is voor verwerking in zonnepanelen. Het Poolse onderzoeksinstituut CBRTP heeft een methode gevonden om een beschermlaagje op de koperdeeltjes aan te brengen. Samen met TNO wordt de technologie verder ontwikkeld en getest.

Halvering kosten

Bij de productie van zonnecellen is het gebruikelijk om voor de geleiding van de opgewekte elektriciteit kleine zilverdeeltjes in een soort pasta te verwerken. Deze pasta wordt dan door middel van een zeefdruk printproces aangebracht op de silicium wafers. Dit proces heet metallisatie en maakt tien procent uit van de totale productiekosten. Het nieuwe procedé met koperdeeltjes verlaagt dat met de helft, zodat de fabricagekosten van zonnecellen met vijf procent omlaag kunnen. Dat betekent voor producenten van zonnemodules in potentie een goedkoper product en dus een concurrentievoordeel.

Zware proeven

Er zijn eerder pogingen gedaan zilver te vervangen door koper, maar die stuitten steevast op het probleem van aantasting en corrosie van het materiaal. In het nu ontwikkelde proces worden de koperdeeltjes bedekt met een speciale coating die corrosie voorkómt of vertraagt, terwijl de kwaliteit van de geleiding op peil blijft. Testen zullen moeten uitwijzen dat de koperdeeltjes tenminste evengoed presteren als het gebruikelijke zilver en dat aantasting achterwege blijft. In de klimaatkamers van TNO worden de zonnemodules getest, waarbij de metallisatie bestaat uit pasta’s met koper- en zilverdeeltjes in verschillende formules.

Enorme potentiële markt

Als de proeven slagen is de productiemethode klaar om naar de markt te worden gebracht. Het potentiële bereik is enorm: wereldwijd gaat het om een productiecapaciteit van meer dan 100 gigawatt aan PV-modules; Het aandeel van de silicium zonnecellen is goed voor een bedrag van $ 12 miljard. Een verlaging van de productiekosten met vijf procent betekent voor de industrie een besparing van naar schatting $ 600 miljoen.

Behalve het goedkoper produceren van zonnecellen is de technologie ook interessant voor de fabricage van andere consumentenelektronica waarbij metallisatie met zilverdeeltjes aan de orde is. Door het nieuwe procedé zijn hier ook kostenbesparingen te behalen en mogelijk ook verbeterde prestaties van de apparaten.

TNO gaat graag in gesprek met geïnteresseerde investeerders om de technologie te optimaliseren en met bedrijven die kansen zien in dit innovatieve product.
Contact

Drs. Rolph Segers MSc

  • Technology Transfer
  • Startups
  • Spin-Offs
  • Corporate Venturing
E-mail